Claustrum hematoencephalicum

O conceito de barreira hematoencefálica (BHE) foi articulado pela primeira vez pelos pesquisadores Paul Ehrlich e Edwin Goldmann no início do século XX. Eles utilizaram um corante vital conhecido como azul de tripano, um corante vital capaz de corar seletivamente células ou tecidos vivos sem causar morte celular. O azul de tripano é particularmente valioso na distinção de células mortas ou danificadas, uma vez que as células vivas conseguem excluir o corante. Notavelmente, os pesquisadores observaram que o corante não estava presente nos tecidos do sistema nervoso central (SNC), sugerindo a existência de um mecanismo protetor.

A BHE é uma interface crítica entre a corrente sanguínea e o encéfalo, a medula espinal e os nervos periféricos. Ela protege principalmente o ambiente neural, atuando como uma barreira estabilizadora que contém potenciais danos e, ao mesmo tempo, facilita o transporte de nutrientes essenciais. O tipo especializado de capilares que compõem a barreira hematoencefálica é denominado capilares contínuos. Esses capilares são caracterizados por junções oclusivas entre as células endoteliais, resultando na ausência de fenestrações e em uma capacidade significativamente reduzida de transporte vesicular por transcitose. Essa organização estrutural é fundamental para restringir a passagem de grandes moléculas e substâncias potencialmente nocivas, mantendo assim o microambiente estável necessário para o funcionamento ótimo do encéfalo. Os astrócitos, um tipo de célula glial abundante no SNC, desempenham um papel crucial no funcionamento da BHE. Eles expressam mecanismos de transporte específicos, como transportadores de lipídios, que auxiliam na eliminação de neurotoxinas lipossolúveis do encéfalo. Uma proteína-chave envolvida nesse processo é a P-glicoproteína (P-gp), também conhecida como proteína de resistência a múltiplos fármacos 1. Esses astrócitos também regulam a integridade das junções oclusivas e o transporte de nutrientes através da barreira. Eles são fundamentais para a manutenção da homeostase iônica e para facilitar o acoplamento neurovascular, o que permite o ajuste do fluxo sanguíneo em resposta à atividade neuronal e contribui para os processos de desintoxicação. Em condições patológicas, como tumores do SNC, as células cancerosas podem formar seus próprios capilares desprovidos de suporte astrocítico, resultando na ausência de junções oclusivas. Isso pode fornecer informações diagnósticas valiosas sobre a natureza e a progressão do tumor.

Os pericitos na membrana basal da camada endotelial circundante contribuem significativamente para diversas funções no âmbito da BHE. Eles regulam o fluxo de sangue nos capilares, sustentam as células endoteliais e participam da formação e manutenção da própria barreira. Além disso, os pericitos desempenham um papel importante no reparo e na regeneração do tecido vascular, tornando sua presença essencial para o funcionamento adequado do sistema microvascular. No que diz respeito à permeabilidade, a BHE é altamente seletiva. Grandes moléculas, como as proteínas plasmáticas, não conseguem atravessá-la, pois todas as substâncias ou fármacos que se ligam a proteínas plasmáticas não conseguem penetrar na barreira. Além disso, moléculas altamente carregadas e substâncias tóxicas também são impedidas de entrar no SNC, independentemente de seu tamanho ou carga. Por outro lado, pequenas moléculas lipossolúveis conseguem atravessar a barreira hematoencefálica de forma eficaz. Substâncias essenciais como água (H2O), oxigênio (O2), dióxido de carbono (CO2) e glicose (a glicose fornece 90% da energia do encéfalo) conseguem atravessar a barreira.